"Биология (изд. "ДРОФА")", Сонин Н.И.
Дыхание помогает живым организмам получать кислород и удалять углекислый газ. Кислород нужен клеткам, чтобы высвобождать энергию из органических веществ — например, сахаров. Обмен газами с окружающей средой происходит через специальные органы или поверхности, а использование кислорода для получения энергии — внутри клеток. Дышат не только животные, но и растения. У разных организмов дыхательные поверхности устроены по-разному и связаны с условиями жизни.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Дыхание — процесс, при котором организм получает кислород и выделяет углекислый газ. Это нужно клеткам, чтобы получать энергию для роста, движения и других жизненных процессов.
Газообмен — поступление кислорода в организм и удаление из него углекислого газа. Он связывает организм с окружающей средой: без поступления кислорода клетки не смогут использовать его для получения энергии.
Органы дыхания — органы или специальные поверхности, через которые происходит газообмен. Их задача — обеспечить контакт организма с воздухом или водой, где находится кислород, и помочь вывести углекислый газ.
Клеточное дыхание — использование кислорода клетками для получения энергии из органических веществ. Оно происходит внутри клеток, поэтому дыхание не ограничивается вдохом или обменом газами на поверхности тела.
Клетки постоянно выполняют работу: растут, делятся, передают вещества и поддерживают жизнь организма. Для всех этих процессов нужна энергия, которую клетки получают из органических веществ, например сахаров. При их расщеплении с участием кислорода высвобождается энергия. Поэтому пищевые вещества и кислород необходимы клеткам для работы.
Чтобы клеточное дыхание могло идти, кислород сначала должен попасть из окружающей среды внутрь организма, а затем — к клеткам. На поверхностях газообмена кислород переходит в организм, а углекислый газ движется в обратном направлении. Он образуется при клеточном дыхании, поэтому его нужно удалять. Так газообмен обеспечивает клетки кислородом и освобождает организм от части продуктов их работы.
Растениям тоже нужна энергия для роста, образования новых клеток и других процессов. Поэтому они дышат: поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Фотосинтез не отменяет дыхание: при фотосинтезе на свету растение образует органические вещества, а при дыхании расщепляет их, получая энергию. Эти процессы имеют разные задачи и могут идти одновременно в освещённом растении.
У разных животных органы газообмена устроены по-разному, потому что кислород они получают из разных сред. Рыбы пропускают воду через жабры, и кислород из воды переходит в организм через поверхность жабр. У насекомых воздух проходит по разветвлённым трахеям — тонким трубочкам, которые доставляют его близко к клеткам. У наземных позвоночных газообмен обычно происходит в лёгких, куда поступает воздух.
Для газообмена нужен постоянный контакт дыхательной поверхности со средой, в которой есть кислород. У рыб вода омывает жабры, у наземных животных воздух поступает в дыхательные пути и достигает лёгких, а у насекомых проходит по трахеям. Кислород движется с поверхности внутрь организма, а углекислый газ — наружу. У растений обмен газами идёт через доступные поверхности, в том числе через отверстия в листьях.
| Организм или группа | Орган дыхания или поверхность газообмена | Как поступает кислород | Как удаляется углекислый газ |
|---|---|---|---|
| Рыбы | Жабры | Из растворённого в воде кислорода | Переходит из организма в воду через жабры |
| Насекомые | Трахеи | Воздух проходит по трубочкам к клеткам | Выходит по трахеям наружу |
| Наземные позвоночные | Лёгкие | Из вдыхаемого воздуха через лёгкие | Выводится с выдыхаемым воздухом |
| Растения | Устьица, чечевички и другие поверхности | Из воздуха через доступные поверхности | Из клеток выходит в окружающую среду |
Сравнивая строки, проследи, откуда организм получает кислород и через какую поверхность проходит газообмен. У рыб кислород находится в воде, а у наземных животных и растений — в воздухе. Таблица показывает путь газов до поверхности обмена, но клеточное дыхание у всех организмов происходит в клетках.
Условие. Ученик утверждает, что растения не дышат, потому что сами образуют кислород. Объясни, почему это неверно. Для ответа нужно различить процессы, связанные с образованием органических веществ и получением энергии.
Ответ. Растения дышат, потому что их клетки используют кислород для получения энергии и выделяют углекислый газ. Образование кислорода при фотосинтезе не заменяет дыхание.
Условие. Проследи путь кислорода от воздуха до клеток человека и укажи, где происходит газообмен. Важно не смешивать путь газа через органы дыхания с его использованием внутри клеток.
Ответ. Путь кислорода: воздух — дыхательные пути — лёгкие — кровь — клетки. Газообмен происходит в лёгких, а клеточное дыхание — внутри клеток.
Условие. Сравни дыхание рыбы и насекомого: назови их органы дыхания и объясни, как кислород достигает клеток. Сначала определи, из какой среды каждое животное получает кислород, а затем проследи его путь.
Ответ. У рыбы органы дыхания — жабры, у насекомого — трахеи. Рыба получает кислород из воды, а насекомое — из воздуха, который по трахеям поступает к клеткам.
Неверно считать дыхание и газообмен одним и тем же. Их путают, потому что оба процесса связаны с кислородом и углекислым газом. Газообмен происходит на поверхности органов дыхания, а клеточное использование кислорода — внутри клеток; проверь себя вопросом, где именно идёт процесс.
Иногда думают, что дышат только животные, потому что у растений нет лёгких или жабр. Но растительные клетки тоже используют кислород и выделяют углекислый газ. Проверка простая: дыхание — это клеточный процесс, а не название только животных органов.
Дыхание путают с фотосинтезом, поскольку оба процесса связаны с газами и происходят у растений. При дыхании органические вещества расщепляются, а при фотосинтезе образуются; не стоит объединять их в один процесс. Чтобы проверить себя, назови, какие вещества растение поглощает и выделяет в каждом случае.
Можно решить, что кислород нужен только для вдоха, а углекислый газ появляется лишь в загрязнённом воздухе. На самом деле кислород используют клетки, а углекислый газ образуется при клеточном дыхании. Проверь себя: объясни, откуда он берётся в организме и почему его нужно выводить.
Чтобы понять дыхание, нужно помнить, что организмы состоят из клеток и нуждаются в питательных веществах. Органические вещества служат источником энергии при клеточном дыхании, а кислород помогает клеткам её получать. Поэтому тема связана с представлениями о клетке и питании.
Сравнение дыхания с фотосинтезом помогает не путать процессы и их результаты: при фотосинтезе образуются органические вещества, при дыхании они расщепляются. Знания о газообмене пригодятся при изучении строения организма человека и обмена веществ. Они помогут проследить путь кислорода от внешней среды к клеткам.
Почему растения дышат, если они выделяют кислород?
При фотосинтезе растения образуют органические вещества и выделяют кислород, используя энергию света. Но их клетки тоже нуждаются в энергии и получают её при дыхании: поглощают кислород и выделяют углекислый газ.
Чем дыхание отличается от газообмена?
Газообмен — это поступление кислорода в организм и удаление углекислого газа. Дыхание включает газообмен и клеточное использование кислорода для получения энергии.
Зачем клеткам нужен кислород?
Кислород участвует в расщеплении органических веществ внутри клеток. При этом высвобождается энергия, необходимая для роста, движения и других процессов организма.
Почему у рыб жабры, а у наземных животных лёгкие или трахеи?
Органы дыхания приспособлены к среде, из которой организм получает кислород. Жабры извлекают растворённый в воде кислород, а лёгкие и трахеи помогают получать кислород из воздуха.
Дышит ли растение ночью?
Да, дыхание происходит и ночью, и днём: клеткам постоянно нужна энергия. На свету одновременно может идти фотосинтез, но ночью без света он прекращается.
Дыхание
